2020-2021学年高二化学苏教版选修化学反应原理专题2第二单元 化学反应的方向和限度教案
化学反应的方向
一、课程分析
1 .教材的地位与作用
本节为苏教版化学选修4专题2第二单元《化学反应进行的方向》。教材从学生已有的知识和生活经验出发,分三个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟悉的自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的判断化学反应的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。
2. 教学目标
知识与技能:
(1)通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性
(2)通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念
(3)通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小 。
过程与方法:
通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式,构建新知识
情感态度价值观:
通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学中的自发反应与自然界中的自发过程是相通的,自然界中的一些变化规律可以为化学研究提供支持,化学研究成果也可以进一步深化人类对自然规律的认识。
3.教学重难点
教学重点:自发反应与反应方向的判断。
教学难点:自发反应的概念和对熵变的理解。
二、教学方法
教师教法:创设情境、问题引导、重点讲解
学生学法:思考交流、动手实验、分析讨论
三、教学过程
【引入新课】
【师】我相信每位同学都应该用过铅笔,那么你知不知道铅笔芯的材料是什么?
【生】石墨
【师】石墨师碳元素的一种单质,由碳元素构成的单质,除了石墨外,还有什么?
【生】金刚石
【师】纯度高的金刚石也称为砖石。我们来看下石墨和金刚石的图片,石墨黑乎乎的,很廉价;而砖石很漂亮,很昂贵。大家都听过点石成金的故事,那你有没有想过把石墨转变成金刚石?石墨转变成金刚石,有可能吗?
【生】发表自己的观点
【师】先别忙着下结论,学完这节课后,我们就可以自己来判断了!
【推进新课】
【师】虽然石墨转化为金刚石这个过程能否发生,我们不太了解。但在自然界中我们常常能看见以上这些现象。
【PPT展示图片】高山流水,自由落体,铁生锈
【师】这些现象能够自发进行吗?
【生】可以
【师】反过来,低处的水能不能回到高处?你有什么方法?
【生】发表各自的观点:能,用人抬或者用抽水泵。
【师】人抬或者抽水泵都指的是外界帮助,要使低处的水回到高处,我们要借助外力;而高处的水往低处流,不需要外界帮助,就能自然而然进行的。像高山流水这样的过程,我们就称为自发过程。
【师】请根据你自己的理解,给自发过程下个定义?
【生】在一定条件下,无需外界帮助就能自动发生的过程称为自发过程。
【师】很好,并且我们可知自发过程具有方向性。请同学们注意定义中的二个关键词:一定条件---一定温度和压强;外界帮助---如通电、光照等。
【过渡】化学过程其实就是自然规律体现的一种方式,它必然遵循自然规律,由
此可知化学反应也具有一定的方向性。那么影响化学反应方向的因素有哪些?
【生】思考
【师】请大家先来看一下教材43页的“你知道吗?”,说说下列反应在一定条件下能够自发进行,原因是什么?
(1)2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH(aq) + H2 (g) △H=-368 kJ/mol
(2) NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
【生】能
【师】这些能自发进行的反应有什么共同点吗?
【生】放热反应
【师】由此我们可以得到,放热有利于反应自发进行,而反应前后的热效应变化我们也可以称为焓变,用符号△H表示,也就是说△H<0,有利于反应自发进行。所以影响化学反应方向的因素之一是焓变,我们将其称为焓判据或者能量判据。
【板书】
化学反应方向
【过渡】那么是不是只有放热反应才能自发进行呢?
【生】应该不是吧。有疑问?
【师】我们可以来看下熟悉的2个反应,请大家判断它们能否自发进行,它们的焓变又是怎么样的呢?1.碳酸钠和盐酸;2.碳酸氢钠和盐酸?
【生】不太确定
【师】事实是否真的如此,我们还需要用实验进行验证!我给大家提供的药品有:等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,浓盐酸。请大家根据所提供的药品,动手实验,并仔细观察实验现象。
【学生实验】观察现象,推测结论
【学生疑问】通过实验,我们发现碳酸氢钠和盐酸是吸热反应,那么吸热反应为什么也能自发进行呢?